黄修奋
(广西桂通工程咨询有限公司,广西 南宁 530028)
道路施工中建设挡土墙能够充分发挥支撑路基填土或山坡土体的作用,防止土体发生变形失去稳定性,承受建筑物侧向土体的压力;也能有效避免路基土体因水流、承载发生变形的问题。挡土墙在结构、位置、材料上有着很大的差异,不同的道路施工会根据具体要求选择挡土墙设计,只有选择最合适的方式才能真正发挥出挡土墙的作用,所以在防护设计和施工方法上一定要选择最符合工程建设要求的方式。文章以实际案例为分析对象,探讨道路路基挡土墙的防护设计与施工方法。
某市某村镇,要在沿某小区建设一条长1 398.886 m、宽12 m的道路,双向两车道,车道路幅为4.5 m,工程路堤处的坡面需要进行挡土墙设计和施工。
在此工程中进行挡土墙设计,是为了提高路基的稳定性,延长道路的使用寿命,避免因路基变形造成安全事故,要根据道路建设的具体要求和标准进行挡土墙设计选择,保证挡土墙施工能够顺利进行,发挥保障道路稳定、有序运行的作用。
挡土墙的设计是为了发挥其对路基的保护作用,因此,要在国家规定的绿色环保原则基础上结合实际的工程需要进行设计,其中主要应遵循工程与自然和谐相处原则、生态环境保护原则、水土保持原则。
本文主要介绍此次工程案例中需要应用的两种挡土墙防护设计,并进行防护设计分析。其中一个是扶壁式路肩挡土墙,另一个是衡重式路肩挡土墙。
(1)挡土墙以及挡土墙承台的设计都要使用C35钢筋混凝土。
(2)此次工程中挡土墙的设计要采取分段施工的方法,在分段段间处要进行沉降缝设置,缝宽2 cm较为适宜,接缝过程中必须保证缝隙垂直整齐,上下呈贯通状态,缝隙内可以用沥青或麻絮填塞。
(3)挡土墙墙后在填料或填石过程中其内摩擦角的角度要控制在35°以上,按照设计标准要求,混凝土强度在高于70%以上状态时,可以进行填筑夯实,以有效保障墙体的稳定性。
(4)挡土墙的高度要适宜,并在墙体中设置泄水孔,最好采用直径在6 cm的Pvc材质管道,管口要深入到墙背10~20 cm的地方,在管口周围直径为50 cm的范围内要用碎砾石进行反滤层设置。最底端的排水孔应高出地面30 cm左右,墙背基坑要设置防渗土工布,其宽度与基坑的开挖宽度保持一致,在墙背角与防渗土工布形成的交折角处,用砂浆和沥青进行抹平。
(5)由于此次施工有一定的复杂性,所以要采用动态设计的方式实现对挡土墙的防护,在实际施工基础上,根据现场施工中土层情况以及施工地外界环境的变化,制定动态设计方案,及时调整、完善、补充挡土墙设计。
(1)挡土墙的墙体要应用C20片石混凝土,其中片石的掺杂量不宜超过20%,挡土墙的顶部位置要用C30混凝土建设成60 cm厚,混凝土中不需要掺杂片石,预留孔的位置要根据施工中栏杆立柱的具体埋置情况确定。
(2)毛石放置过程中,禁止随意堆砌,要有秩序地分层进行排列,小面朝上、大面朝下,毛石之间的间距控制在100 mm以上,距离模板以及槽壁之间的距离最好控制在150 mm范围内,放置完毕后,需要利用混凝土进行填充和振捣。
(3)在毛石的选择上,要选择质量上乘、质地坚硬、表面无裂缝、未经过风化并且干净的毛石,毛石的最低强度等级为30 MPa,不能选择低于此等级的石料。
(4)在对混凝土进行振捣之前,要将预埋透水管的位置确定好,避免振捣过程中水泥的浆液渗入到透水管中。
(5)挡土墙施工要按照分段砌筑的方式,每段长度可以根据实际的开挖情况决定,但在此工程中,分段的长度最好在10~15 m范围内,在地基与挡土墙性状高度变化位置上要进行沉降缝设置,2 cm宽度最为合适。沉降缝处要用沥青麻絮或防水材料进行填充,填充的深度最好不要超过15 cm。
(6)挡土墙墙后在填料或填石过程中其内摩擦角的角度要控制在35°以上,满足国家要求的设计标准,混凝土的强度要控制在70%以上,然后再进行填筑夯实,保证墙体的稳定性。
(7)在挡土墙正式施工前,要做好现场排水工作,落实各项排水措施,保证施工地面的干燥,施工完毕后要在坡顶和坡底处做好排水措施,防止墙体中渗入地水。
(8)如果衡重式挡土墙的基础在2.5~9 m,那么墙体基础土质最差也要为坡积砂质黏性土,其承载能力要满足220 kPa的要求;如果衡重式挡土墙的基础在10~13 m,那么墙体基础土质最差也要为砂土状的强风化岩,其承载能力要满足420 kPa的要求。如果施工现场的地质情况不能满足上述这些要求及规定,要及时与工程的设计单位、建设单位和监理单位进行商讨,做出相应的调整。
(9)由于此次施工有一定的复杂性,所以要采用动态设计的方式实现对挡土墙的防护,在实际施工情况基础上,根据现场施工中土层情况以及施工地外界环境的变化,制定动态设计方案,及时调整、完善、补充挡土墙设计。
在开挖基槽时,应采用人工和机械设备相结合的开挖方式,开挖进度要能满足施工进度要求,避免基槽长时间的暴露。开挖中测量人员要严格控制基槽的高程,禁止出现超挖现象。
进行地基处理时,待参建方对基槽检查完毕合格后,进行基底处理,可以用小型的压路机辅助夯实基底,保证基底夯填密实。在对浇筑混凝土进行垫层时,要挖好凸榫槽,基底浇筑要使用C15混凝土,厚度为20 cm。在进行钢筋绑扎时,要按照从下到上的顺序,先绑骨架,再绑扎细部,钢筋的接头要错落开,在同一截面内钢筋的接头不能超过50%。而且要保证钢筋等级、数量、规格都满足施工要求。
在进行模板安装过程中,墙深与扶壁之间的模板要用钢材质模板,板面必须平整,接缝位置要用玻璃胶填充,防止出现漏浆问题,外露部分的线条要流畅、结构要美观。当混凝土施工达到一定强度后,在不损害混凝土施工表面的情况下,拆除模板,通常都是在混凝土浇筑完成后的24 h内进行模板拆除,但要保证混凝土强度≥1.2 MPa。
在进行混凝土浇筑时分为三个部分进行:(1)底板位置;(2)上部结构;(3)中上部结构。采用隔断浇筑的方式,在进行底板浇筑时,要注意溜槽入模,保证混凝土能够直接使用泵车输送入模,浇筑时要进行水平分层,分层的厚度要控制在30 cm以内。
在进行基坑开挖时,要采用人工和机械设备相配合的开挖方式,测量人员全程都要用全站仪进行起点、终点、中线、边线标注,并标注基坑高程和深度。挖掘过程中要先用挖掘机开挖,然后再人工挖掘,避免出现超挖现象,随后检查基坑高程、深度是否有超标现象。在基坑底部要设置水井和排水沟,防止基底受水侵蚀。
在进行基底处理时,根据基底的标高,夯实基底,保证基底的密实度超过90%,强化基底摩擦力水平,将碎石层铺设在基坑的底部,厚度要控制在20 cm,再使用打夯机夯实,顶部位置要用C10混凝土对垫层进行浇筑。
在进行模板安装时,钢材质模板要在表面除锈、抛光后,涂抹脱模剂,外部要用钢管支撑四周墙壁,内部可以通过设置拉杆实现加固效果。在进行模板安装时要用吊车进行辅助,侧模要用直径为16 cm的螺栓固定,模板安装完毕后,要拧紧全部螺栓,并用海绵条进行拼缝填充,避免出现漏浆。
在进行混凝土浇筑过程中,要保证一次完成,分三个部分进行浇筑,具体如图1所示。浇筑时按照从低到高的顺序分层进行,每层的厚度控制在30 cm,并做好振捣,禁止出现漏振情况,同时做好泌水排放,避免发生松顶。
图1 衡重式挡土墙混凝土浇筑示意图
在道路施工中进行挡土墙设计能够有效保护道路路基,因此,在挡土墙防护设计和施工中,要秉承我国工程建设的基本原则,尽量降低施工污染,控制各施工环节的质量,满足道路施工的需要。
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